第五节 科学探究
1.科学探究是获得科学知识的一种________。它是一个不断地________ ，通过各种途径寻求________，并通过________________________达成共识的过程。
2.科学探究的基本过程是________________________________________________________________。
3.从科学家的科学探究过程中，我们可以发现，在科学探究时，应当善于________问题。针对提出的问题，依据自己已有的________________，通过思考，建立________设。要依据探究的目的和条件制定________。通过观察、实验等多种途径获取事实与证据，对假设进行检验。还要对_____________进行评价，并以口头或书面的形式表达出来，与他人进行交流和讨论。
知识点一、科学探究的基本过程和一般方法
4、（2018秋?泰山区期中）爱因斯坦说“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”，提出问题是科学探究的前提。下列不属于科学问题的是（ ）
A．鼠妇喜欢生活在什么样的环境中？
B．雨后蚯蚓为什么会爬到地面上来？
C．植物园里哪种郁金香的花最漂亮？
D．绿色植物为什么能增加大气湿度？
5、孙老师在上课时，发现一位同学精神不振，脸色有些苍白，显得很疲劳，同时伴有咳嗽，他推测该同学可能体温不正常，要求该同学测量体温。上述信息中，老师的推测在科学探究过程中属
6、（2018?深圳）2016年已经全面放开二孩，想知道深圳人民关于全面放开二孩的想法，用的方法是（ ）
A．调査法 B．实验法 C．观察法 D．探究法
知识点二、提出问题对科学探究的意义，猜想和假设在科学探究中的作用
7、小梅家有一批盆栽的郁金香，过去一直开红色花，现在却开出了紫色的花，有人认为这是土壤中缺水引起的，但小梅经过一段时间补充水分后，还是开紫色的花。这说明实验结果与原来的假说是不符合的，此时小梅最好的处理方法是（ ）
A．修改假说，重新实验
B．修改实验过程，使之与假说相符
C．修改结果，使之与假说相符
D．实验不成功，停止探究
8、（2018?日照）下表是土壤对落叶分解作用的探究实验过程。其中属于作出假设步骤的是（ ）
A
步骤1
发现土壤中的落叶出现了大量小网孔，这些网孔是怎样形成的呢？
B
步骤2
根据已有知识和生活经验，推测是土壤中的细菌分解了落叶。
C
步骤3
将土壤灭菌后分成两组，分别加入等量的同种树的落叶，喷洒等量的无菌水，一组接种细菌，另一组不接种细菌。两组均在相同的无菌环境下培养一段时间。
D
步骤4
分享交流不同小组的实验结果，发现是土壤中的细菌分解了落叶。
A B、B C、C D、D
知识点三、运用科学探究的方法解决生活生产中的一些简单问题
9、（2018?武汉）为了探究影响大棚作物产量的因素，某校生物科技小组在三个大棚内，按下表要求进行了种植实验：（其他条件均相同）对该种植实验分析错误的是（ ）
大棚
甲
乙
丙
二氧化碳浓度
0.03%
0.1%
0.1%
温度
30℃
30℃
20℃
A．甲乙构成一组对照实验，变量是二氧化碳浓度
B．乙丙构成一组对照实验，变量是温度
C．甲丙构成一组对照实验，变量是温度和二氧化碳浓度
D．可以构成两组对照实验，变量分别是温度和二氧化碳浓度
1、从事科学实验的重要一环是进行科学实验的设计，科学实验的设计步骤有：①充分收集并掌握已有的资料；②设计合理的方案；③明确实验目的；④进行科学实验；⑤准备实验器材。其中正确的设计步骤是（ ）
A．③①④⑤ B．③①② C．③①②⑤ D．①③②④。
2、某小组在探究“蚯蚓的运动”中，作出的假设是：蚯蚓在玻璃板上比在糙纸上运动速度更快，可是实验结果却相反。对此该小组应（ ）
A．放弃自己的实验结果 B．进一步查找资料并重新作出假设
C．适当修改实验结果以保持与原有假设一致 D．不管实验结果，直接根据假设得出结论
3、 某研究性学习小组就“不同水质对蛙卵孵化的影响”进行了探究，其实验记录如下表：
A组
河水
500毫升
22℃
30个
28只
B组
蒸馏水
500毫升
10℃
30个
9只
该实验设计的不妥之处是( )
A．不符合单一变量原则 B．水量过多
C．水温太高 D．水中没有水草
4、（2019春?东台市月考）为了探究运动与静止的鸡蛋撞击时谁更容易破，小明让鸡蛋分别从斜面上的A、B、C三处由静止释放，撞击静止在水平面上的另一只相同的鸡蛋。实验结果是，第一次两只蛋都破；第二次甲蛋完好乙蛋破；第三次两蛋都不破。接下来的步骤是（ ）
A．得出“与鸡蛋动静无关的”结论
B．得出“静止的鸡蛋更易破”的结论
C．在B处释放再重复做几次实验
D．分别在A、B、C处释放再重复做几次实验
5．（2018秋?牡丹区期末）科学家进行科学研究，通过观察发现并提出问题后，制定计划与设计实验前，通常要做的工作是（ ）
A．对问题做出猜想和假设 B．准备器材收集证据
C．合作与评价收集到的证据 D．提出新的探究问题
6．（2018秋?通川区校级期中）科学探究的主要环节包括： 、 、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分折论证、评估、交流与合作七个环节。
科研人员按如下步骤进行实验：①将香菇菌种经无菌操作后等量接种到两份相同的培养基中；②
把接种后的培养基分别放在两个箱子中，在其中的一个箱子中央放入磁铁，另一个不放磁铁作为对照组；③每天观察测量并记录菌丝的长度．该实验要研究的问题是（ ）
A.水分对香菇生长是否有影响 B.培养基对香菇生长是否有影响
C.磁场对香菇生长是否有影响 D.光照对香菇生长是否有影响
8、（2018秋?乳山市期中）有研究表明，鸡的产蛋率与饲料中蛋白质含量及光照时间有关。某科技活动小组对此产生兴趣并开展了相关实验，请据图表回答问题：
编号
实验材料
处理方法
产蛋率
甲组
各20只大小、长势相同的产蛋鸡
喂养普通饲料
乙组
喂养等量高蛋白饲料
（1）实验设置如表所示，那么该实验探究的问题是 。 （2）甲、乙两组实验中，起对照作用的是 组。 （3）为使实验结果更加科学准确，根据题中影响产蛋率的因素，该实验还必须保证在相同的 下进行。
9、（2019·嘉兴）墨水沾到衣服上，很快就会渗入衣服，这种液体主动流进狭窄空间的现象称作“毛细现象”。毛细现象中液面升高与哪些因素有关？某科学小组进行了如下研究：
【建立假设】液面上升的高度与细管的粗细有关。
【收集证据】为了验证假设，他们将半径分别为r、1/2r和1/3r的细玻璃管立于水中，观察水位上升的情况（如图为示意图）。
【得出结论】根据实验现象，可得出的结论是____________________________。
【交流与表达】
①发生毛细现象范围内，如果用足够长的半径为1/5r的细管，请预测水位上升的高度为______________。
②该小组还想研究液面上升的高度与液体种类的关系，请帮他们完成方案设计。
建立假设
实验方案
细管中液面上升的高度与液体的种类有关
10、（2018?宁波）据报道，高空坠物伤人事件时有发生。某专业研究小组对物体从高空落到地面的破坏力进行如下实验研究
实验器材：1cm厚的石膏板若干、质量为50g的鸡蛋数枚
实验过程：无风环境下，将鸡蛋从楼上静止释放，砸中铺在草坪上的石膏板，记录实验现象
实验序号
楼层
实验现象
1
5
鸡蛋破碎，石膏板凹陷且出现一圈圈螺旋状的裂纹
2
15
鸡蛋破碎，石膏板被砸中的地方出现小坑且破裂
3
25
鸡蛋破碎，发出巨响，石膏板被击穿
（1）实验中，鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过_____________________反映出来。
（2）根据实验现象，可以得出：同一物体从高空落到地面的破坏力与________________有关。
第五节 科学探究
1.科学探究是获得科学知识的一种基本方式。它是一个不断地发现问题 ，通过各种途径寻求证据，并通过创造性思维评价与交流达成共识的过程。
2.科学探究的基本过程是提出问题、建立假设、设计设计实验方案、收集事实证据、检验假设、交流。
3.从科学家的科学探究过程中，我们可以发现，在科学探究时，应当善于发现和提出问题。针对提出的问题，依据自己已有的科学知识和经验，通过思考，建立猜测和假设。要依据探究的目的和条件制定探究计划。通过观察、实验等多种途径获取事实与证据，对假设进行检验。还要对探究过程和结论进行评价，并以口头或书面的形式表达出来，与他人进行交流和讨论。
知识点一、科学探究的基本过程和一般方法
4、（2018秋?泰山区期中）爱因斯坦说“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”，提出问题是科学探究的前提。下列不属于科学问题的是（ ）
A．鼠妇喜欢生活在什么样的环境中？
B．雨后蚯蚓为什么会爬到地面上来？
C．植物园里哪种郁金香的花最漂亮？
D．绿色植物为什么能增加大气湿度？
【答案】C
【解答】解：A、鼠妇喜欢生活在怎样的环境中，有科学研究价值，是研究鼠妇生活行为，A不符合题意； B、雨后蚯蚓为什么会爬到地面上来？有科学研究价值，因为对于研究蚯蚓的呼吸，B不符合题意； C、植物园里哪种郁金香的花最漂亮，是人的感觉，没有科学研究价值，C符合题意； D、绿色植物为什么能增加大气湿度，有科学研究价值，是研究影响蒸腾作用的因素，D不符合题意。 故选：C。
5、孙老师在上课时，发现一位同学精神不振，脸色有些苍白，显得很疲劳，同时伴有咳嗽，他推测该同学可能体温不正常，要求该同学测量体温。上述信息中，老师的推测在科学探究过程中属于 ，要求该同学测量体温的目的是 。
【答案】建立猜想；获取事实与证据。
【解答】解：孙老师估计该同学可能在发烧是作出猜测，应属于科学探究过程中的猜想与假设环节，要求该同学测量体温的目的是获取事实与证据。
6、（2018?深圳）2016年已经全面放开二孩，想知道深圳人民关于全面放开二孩的想法，用的方法是（ ）
A．调査法 B．实验法 C．观察法 D．探究法
【答案】A
【解答】解：调查法是为了获得某一方面的数据或信息而采取的实地考察的方法； 实验法指有目的地控制一定的条件或创设一定的情境，对实验对象进行进行研究的一种方法； 资料收集法是针对某一问题通过多种途径收集资料，并对收集到的资料进行整理和分析，从中寻找问题答案的方法； 观察法是科学探究常用的基本方法，是对实验对象用肉眼或一些辅助仪器进行的观测； 想知道深圳人民关于全面放开二孩的想法，该过程中主要采用的方法应属于调查法。 故选：A。
知识点二、提出问题对科学探究的意义，猜想和假设在科学探究中的作用
7、小梅家有一批盆栽的郁金香，过去一直开红色花，现在却开出了紫色的花，有人认为这是土壤中缺水引起的，但小梅经过一段时间补充水分后，还是开紫色的花。这说明实验结果与原来的假说是不符合的，此时小梅最好的处理方法是（ ）
A．修改假说，重新实验
B．修改实验过程，使之与假说相符
C．修改结果，使之与假说相符
D．实验不成功，停止探究
【答案】A
【解答】AD、经实验论证（经过一段时间补充水分后，还是开紫色的花），说明猜想错误，应修改猜想，再进行实验论证，故A正确、D错；BC、应尊重实验结论（实验事实），猜想有可能是错误的，不能为了猜想而修改过程和实验结果，故B、C错。
故选：A。
8、（2018?日照）下表是土壤对落叶分解作用的探究实验过程。其中属于作出假设步骤的是（ ）
A
步骤1
发现土壤中的落叶出现了大量小网孔，这些网孔是怎样形成的呢？
B
步骤2
根据已有知识和生活经验，推测是土壤中的细菌分解了落叶。
C
步骤3
将土壤灭菌后分成两组，分别加入等量的同种树的落叶，喷洒等量的无菌水，一组接种细菌，另一组不接种细菌。两组均在相同的无菌环境下培养一段时间。
D
步骤4
分享交流不同小组的实验结果，发现是土壤中的细菌分解了落叶。
A B、B C、C D、D
【答案】B
【解析】：A．发现土壤中的落叶出现了大量小网孔，这些网孔是怎样形成的呢？这是根据现象提出了疑问，属于科学探究中的提出问题，错误； B．根据已有知识和生活经验，进行推测：是土壤中的细菌分解了落叶，属于做出假设，正确； C．将土壤灭菌后分成两组，分别加入等量的同种树的落叶，喷洒等量的无菌水，一组接种细菌，另一组不接种细菌。两组均在相同的无菌环境下培养一段时间。这属于科学探究中的实施计划； D．分享交流不同小组的实验结果，发现是土壤中的细菌分解了落叶，属于科学探究中的表达交流； 故选：B。
知识点三、运用科学探究的方法解决生活生产中的一些简单问题
9、（2018?武汉）为了探究影响大棚作物产量的因素，某校生物科技小组在三个大棚内，按下表要求进行了种植实验：（其他条件均相同）对该种植实验分析错误的是（ ）
大棚
甲
乙
丙
二氧化碳浓度
0.03%
0.1%
0.1%
温度
30℃
30℃
20℃
A．甲乙构成一组对照实验，变量是二氧化碳浓度
B．乙丙构成一组对照实验，变量是温度
C．甲丙构成一组对照实验，变量是温度和二氧化碳浓度
D．可以构成两组对照实验，变量分别是温度和二氧化碳浓度
【答案】C
【解答】解：A、甲乙构成一组对照实验，变量是二氧化碳浓度，正确； B、乙丙构成一组对照实验，变量是温度，正确； C、甲丙不能构成一组对照实验，变量不唯一，变量是温度和二氧化碳浓度，错误； D、甲乙丙可以构成两组对照实验，变量分别是温度和二氧化碳浓度，正确。 故选：C。
1、从事科学实验的重要一环是进行科学实验的设计，科学实验的设计步骤有：①充分收集并掌握已有的资料；②设计合理的方案；③明确实验目的；④进行科学实验；⑤准备实验器材。其中正确的设计步骤是（ ）
A．③①④⑤ B．③①② C．③①②⑤ D．①③②④。
【答案】B
【解析】科学实验的设计的步骤有：③根据实验目的和要求，阐明实验原理，分析现有仪器和药品的特点，选择合适的仪器和药品；①根据实验的特点，设计实验装置，画出装置草图，掌握充分的资料；②根据实验的要求，设计可行（可操作）的操作步骤和观察重点，分析实验中应注意的事项（如反应过程中是否需要除杂及尾气处理等）。
③①②是正确的设计步骤，④⑤是具体的实验操作（获取事实和证据）的过程，不是科学实验的设计步骤。
2、某小组在探究“蚯蚓的运动”中，作出的假设是：蚯蚓在玻璃板上比在糙纸上运动速度更快，可是实验结果却相反。对此该小组应（ ）
A．放弃自己的实验结果 B．进一步查找资料并重新作出假设
C．适当修改实验结果以保持与原有假设一致 D．不管实验结果，直接根据假设得出结论
【答案】B
【解析】在科学探究中，假设本身就是一种猜想，得到相反的结论可以验证假设不成立；但科学必须有质疑的精神，由于偶尔因素，一次探究的结果不具有说服力，可以多次试验，也可以查找资料并重新作出假设，不可以修改实验结果。
3、 某研究性学习小组就“不同水质对蛙卵孵化的影响”进行了探究，其实验记录如下表：
A组
河水
500毫升
22℃
30个
28只
B组
蒸馏水
500毫升
10℃
30个
9只
该实验设计的不妥之处是( )
A．不符合单一变量原则 B．水量过多
C．水温太高 D．水中没有水草
【答案】A
【解析】科学探究中，探究某个因素对研究对象的影响，应该控制其他因素相同，本实验中应该将“水质”设为变量，则其他变量应该相同，但该实验中设置的水温也是不同的值，故不符合单一变量原则，A正确。
4、（2019春?东台市月考）为了探究运动与静止的鸡蛋撞击时谁更容易破，小明让鸡蛋分别从斜面上的A、B、C三处由静止释放，撞击静止在水平面上的另一只相同的鸡蛋。实验结果是，第一次两只蛋都破；第二次甲蛋完好乙蛋破；第三次两蛋都不破。接下来的步骤是（ ）
A．得出“与鸡蛋动静无关的”结论
B．得出“静止的鸡蛋更易破”的结论
C．在B处释放再重复做几次实验
D．分别在A、B、C处释放再重复做几次实验
【答案】C
【解答】解：经过简单的三次实验不能得出规律性的结论，而A处位置高，机械能较大，可能每次滚下两个鸡蛋都会破，比较不出正确结论，同理C处位置低，能量小，两个鸡蛋都不会破，所以应接下来应在B处释放再重复多次实验，才能得出结论。
故选：C。
5．（2018秋?牡丹区期末）科学家进行科学研究，通过观察发现并提出问题后，制定计划与设计实验前，通常要做的工作是（ ）
A．对问题做出猜想和假设 B．准备器材收集证据
C．合作与评价收集到的证据 D．提出新的探究问题
【答案】A
【解答】解：探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的，发现问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设。设计探究的方案，包括选择材料、设计方法步骤等。按照探究方案进行探究，得到结果，再分析所得的结果与假设是否相符，从而得出结论。
故选：A。
6．（2018秋?通川区校级期中）科学探究的主要环节包括： 、 、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分折论证、评估、交流与合作七个环节。
【答案】提出问题；猜想与假设。
【解答】解：科学探究过程一般要经历的主要环节有：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作七个环节。
科研人员按如下步骤进行实验：①将香菇菌种经无菌操作后等量接种到两份相同的培养基中；②
把接种后的培养基分别放在两个箱子中，在其中的一个箱子中央放入磁铁，另一个不放磁铁作为对照组；③每天观察测量并记录菌丝的长度．该实验要研究的问题是（ ）
A.水分对香菇生长是否有影响 B.培养基对香菇生长是否有影响
C.磁场对香菇生长是否有影响 D.光照对香菇生长是否有影响
【答案】C
【解答】解：由题意可知：该实验的实验变量是否放入磁铁，即除了是否放入磁铁的条件不同外，其他条件都应该相同，因此该实验要研究的问题是磁场对香菇生长是否有影响。选项A、B、D的实验变量分别是水分、培养基、光照均不符合题意。 故选：C。
8、（2018秋?乳山市期中）有研究表明，鸡的产蛋率与饲料中蛋白质含量及光照时间有关。某科技活动小组对此产生兴趣并开展了相关实验，请据图表回答问题：
编号
实验材料
处理方法
产蛋率
甲组
各20只大小、长势相同的产蛋鸡
喂养普通饲料
乙组
喂养等量高蛋白饲料
（1）实验设置如表所示，那么该实验探究的问题是 。 （2）甲、乙两组实验中，起对照作用的是 组。 （3）为使实验结果更加科学准确，根据题中影响产蛋率的因素，该实验还必须保证在相同的 下进行。
【答案】（1）鸡的产蛋率与饲料中蛋白质含量有关吗？ （2）甲； （3）光照时间；
【解答】解：（1）实验设置如表所示，甲、乙两组实验中唯一不同的变量是蛋白质含量，因此该实验探究的问题是鸡的产蛋率与饲料中蛋白质含量有关吗？。 （2）甲、乙两组实验中，起对照作用的是甲组，乙组是实验组。 （3）鸡的产蛋率与饲料中蛋白质含量及光照时间有关，因此“为使实验结果更加科学准确，根据题中影响产蛋率的因素”，该实验还必须保证在相同的光照时间下进行。
9、（2019·嘉兴）墨水沾到衣服上，很快就会渗入衣服，这种液体主动流进狭窄空间的现象称作“毛细现象”。毛细现象中液面升高与哪些因素有关？某科学小组进行了如下研究：
【建立假设】液面上升的高度与细管的粗细有关。
【收集证据】为了验证假设，他们将半径分别为r、1/2r和1/3r的细玻璃管立于水中，观察水位上升的情况（如图为示意图）。
【得出结论】根据实验现象，可得出的结论是____________________________。
【交流与表达】
①发生毛细现象范围内，如果用足够长的半径为1/5r的细管，请预测水位上升的高度为______________。
②该小组还想研究液面上升的高度与液体种类的关系，请帮他们完成方案设计。
建立假设
实验方案
细管中液面上升的高度与液体的种类有关
【答案】【得出结论】同种液体，液面上升高度与细管的半径成反比（7年级答到差不多就行了，如细管半径越小、液面上升越高） 【交流与表达】取两根半径相同的细玻璃管立于两种不同的液体中，比较液面上升高度
【解析】分析图片可以看出细管的半径与液面上升高度的乘积是个定值，因此液面上升高度与细管半径成反比；要研究细管中液面上升的高度与液体的种类的关系，则必须设置液体种类不同，而细管半径就必须相同。因此设计方案是：取两根半径相同的细玻璃管立于两种不同的液体中，比较液面上升高度。
10、（2018?宁波）据报道，高空坠物伤人事件时有发生。某专业研究小组对物体从高空落到地面的破坏力进行如下实验研究
实验器材：1cm厚的石膏板若干、质量为50g的鸡蛋数枚
实验过程：无风环境下，将鸡蛋从楼上静止释放，砸中铺在草坪上的石膏板，记录实验现象
实验序号
楼层
实验现象
1
5
鸡蛋破碎，石膏板凹陷且出现一圈圈螺旋状的裂纹
2
15
鸡蛋破碎，石膏板被砸中的地方出现小坑且破裂
3
25
鸡蛋破碎，发出巨响，石膏板被击穿
（1）实验中，鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过_____________________反映出来。
（2）根据实验现象，可以得出：同一物体从高空落到地面的破坏力与________________有关。
【答案】（1）石膏板的形变程度 （2）下落高度
【解析】（1）鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过石膏板形变大小反映出来，这种方法是转换法；
（2）同一鸡蛋从不同高度下落，高度越高，石膏板形变越严重，故可以得出：同一物体从高空落到地面的破坏力与下落高度有关。
